内容正文:
华东师大二附中2025学年第二学期5月测试
高一物理 答案
一、(19分)
1.(3分)B
2.(1)(3分)A
(2)(3分)B
(3)(4分)(多选)AC【漏选得2分】
(4)(2分+2分),-200(符号错误不得分)
3.(2分)【有效数字错误不得分】
二、(9分)
4.(2分)(作图)为曲线垂直电场线1分,在点左侧1分
5.(3分)A(负电荷法)
6.(4分)C(对称性说明截面上场强一定处处水平向左)
三、(11分)
7.(2分)或,不带括号不得分,写成分数线不得分
8.(1)(3分+3分)2∶1,8∶1(写成比值2、8给1分)
(2)(3分)C
四、(10分)
9.(2分)4.4【有效数字错误不得分】
10.(4分)C(斜率是重力功率)
11.(4分)A(没有更多的切向力)
五、(18分)
12.(3分)【没有负号不得分】
13.(4分)(计算)万有引力提供向心力,有,【求半径1分】
B的机械能,【机械能定义1分】
解得。【结论2分】
14.(1)(3分)B(电势能不是机械能)
(2)(4分)(双选)AF【完全选对才得分】
(3)(4分)(计算)若B绕A做匀速圆周运动,半径为时,库仑力提供向心力,有,其中,【基本公式1分】
解得。类比开普勒第三定律,在椭圆道上的周期满足,【开普勒第三定律1分】
解得。【结论2分】
六、(18分)
15.(4分)B(D图是电势变化)
16.(1)(3分)C
(2)(4分)(不定项)BD【漏选得2分】
17.(1)(3分)
(2)(4分)(简答)设向右为正方向,不妨设位移。
①若小环带电量为,则其所受库仑力,【求库仑力1分】
整理可得,方向与位移相同,说明无法回到平衡位置;【正电荷受力方向判断1分】
②若小环带电量为,同理,小环所受库仑力,
从而,方向与位移相反,说明可以回到平衡位置。【负电荷受力方向判断1分】
综上,小环带正电时,无法回到平衡位置;带负电时,可以回到平衡位置。【总结1分】
【也可以计算场强方向1分,判断正电荷、负电荷受力各1分,结论1分】
七、(15分)
18.(2分)
19.(1)(5分)小球受力平衡,【交代平衡1分】
由几何关系,有,【列式1分】
解得。【场强1分,有效数字错误不得分】
在匀强电场中,有,【列式1分】
解得。【电势1分,有效数字错误不得分】
(2)(3分)B
20.(1)(2分)B
(2)(3分)(论证)小球始终保持静止,由受力平衡可得,【求场强1分】
另一方面,小球的电势能,【电势能计算公式1分】
其中,从而电势能,【电势能表达式1分】
所以小球的电势能一直减小。【结论不单独给分】
若定性分析,场强减小和距离减小各得1分,不超过2分。若从电场力做正功的角度研究,因为本题的小球对地静止,所以做功解释不清,最多得1分。
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华东师大二附中2025学年第二学期5月练习
高一 物理
(考试时间60分钟,满分100分)
(试卷共4页,答题纸共2页)
特别提示:
1.本试卷标注“多选”的试题、每小题有2-3个正确选项、漏选给一半分、错选不给分;标注“双选”的试题,每小题有2个正确选项、完全选对才行分、错选、漏选、多选不给分;标注“不定项”的试题、每小题有1~2个正确选项、漏选给一半分、错选、多选不给分;未特别标注的选择类试题,每小题只有1个正确选项。
2.在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中,须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3.如无特殊说明、本卷重力加速度大小取。
一、金属球(19分)
金属球上具有可以自由移动的电子,在不同电荷的影响下呈现出不同特性。
1.金属球可以装在验电器上、用带正电的绝缘棒去靠近原来不带电的验电器、金属箔片张开,关于箔片张开后金属球和箔片的带电情况、下列说法正确的是
A.都带正电 B.金属球带负电,箔片带正电
C.都带负电 D.金属球带正电,箔片带负电
2.将一电荷量为的小球放在原先不带电的金属球附近但并不接触,所形成的电场线分布如图、电场线处处垂直于金属球表面、为电场中的两点。
(1)设两点的电场强度大小分别为,电势分别为,则
A., B.,
C., D.,
(2)检验电荷从移动到的过程中,静电力做功为,电势能变化量为,则
A., B.,
C., D.,
(3)(多选)下列有关金属球的说法,正确的有
A.金属球总电荷量一定为0
B.金属球总电荷量一定不为0
C.金属球表面电势一定处处相等
D.金属球表面电势一定各处不等
(4)某带电量为的试探电荷在该电场中移动,取无穷远处为零势能面。其在点(未画出)受到的电场力的大小为,其从点移动到无穷远处电场力做功,则点的场强大小为__________,点的电势为__________V。
3.两个带等量同种电荷的相距较远的金属球可视作点电荷。如图,两金属球带电量为+,相距,为点电荷连线的中垂线上一点,且,则点场强大小为__________。(结果保留2位有效数字,静电力常量)
二、带电球壳(9分)
均匀带电的球壳,其内部电场强度处处为0。带电球壳的形状或者电荷分布发生变化时,会产生许多有趣的现象。
4.(作图)均匀带正电的球壳外侧的电场线的一部分如图,其中是同一根电场线上等间距的点。的电势分别为和,经过的等势面已经画出。试在图中再定性画出的等势面。
5.绝缘球壳上均匀分布正电荷,在球壳表面处取走面积足够小的曲面,球壳其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变,则取走后球壳内部空间的电场线分布情况可能正确的是
A. B. C. D.
6.如图、将一个均匀带正电的绝缘球壳沿直径截开并移除左半球面,为球心,为截面上的一点,右半球面所带电荷仍均匀分布、则从到
A.电势升高 B.电势降低 C.电势不变
三、油滴实验(11分)
密立根油滴实验的示意图如图,两水平金属平板上下放置,间距固定,可从上板中央的小孔向两板间喷入大小不同、带电量不同、密度相同的小油滴、油滴可视为球形,所受空气阻力大小满足,其中是油滴半径,是油滴速率,是常数。不计空气浮力和油滴间的相互作用。
7.比例系数的单位用国际单位制的基本单位表示为__________。
8.两板间不加电压时,油滴在重力和空气阻力的作用下竖直向下匀速运动,速率分别为、;两板间加上竖直向下的电场后,这两个油滴很快达到相同的速率,均竖直向下匀速运动。已知元电荷的值为,半径为的球的体积为。
(1)油滴和油滴的半径之比__________,质量之比__________;
(2)油滴可能带的电荷量为
A. B. C. D.
四、圆弧上的小球(10分)
如图,地面上固定一个半径为的光滑绝缘圆弧,一个可视作质点的带正电小球从圆弧顶端静止释放。
9.小球运动到底面时的速度大小__________。(保留2位有效数字)
10.下列关于其运动到最低点过程中动能与运动时间的图象(设小球刚下滑到底端的时刻为),可能正确的是
A. B.
C. D.
11.若圆弧轨道圆心处固定一个正点电荷,再将带电小球从同一位置由静止释放,其到达底面的速率为,从释放到最低点的时间为,则
A., B.,
C., D.,
五、从万有引力到库仑力(18分)
库仑力和万有引力都是保守力,从而电势能与引力势能也有很多可以类比之处。已知引力常量为,静电力常量为。一质量为的小球固定,另一质量的小球仅在的吸引下绕运动。以无穷远处为电势能和引力势能的零点。
12.类比电势的定义、到距离为处的引力势__________。
13.(计算)若B绕A做速率为的匀速圆周运动,求的机械能。
14.现在使A带电,B带电,只考虑库仑力、如图,B绕的轨迹为椭圆,长轴端点距A分别为,B在这两点的速率分别为。
下列说法正确的是( )
A.系统机械能守恒, B.系统机械能不守恒、
C.系统机械能守恒, D.系统机械能不守恒,
(2)(双选)在、两点,速率满足的条件是
A. B. C.
D. E. F.
(3)(计算)求B绕A运动的周期。
六、带电圆环(18分)
如图,在一根光滑绝缘杆上相隔固定两个可视作点电荷的带电小环,其带电量分别为和,以所处的位置为坐标原点,方向为正方向建立直线坐标系。以无穷远处为势能零点。
15.下列关于间电场强度随位置的变化图象,可能正确的是
A. B.
C. D.
16.如图是杆上某区域电势随位置的变化图象。
(1)该区域可能在
A. B. C.
(2)(不定项)若一个带电小环从轴上的处静止释放,只受电场力,沿轴运动,经过点。是关于的对称点。下列说法正确的是
A.粒子带正电
B.粒子受到的电场力先变小后变大
C.粒子的电势能先变大后变小
D.粒子能越过点
17.在杆上某位置套上一个带电小环Q,该小环能在只受库仑力时静止在杆上。
(1)小环Q所在的平衡位置是__________。
(2)(简答)将小环Q从平衡位置拉开一段微小位移后释放,判断其能否回到平衡位置、并说明理由。
七、平行金属板(15分)
如图,一对平行金属板水平放置,板间距为,上极板始终接地(电势为0)。一轻质绝缘绳上端固定在点,下端固定一带电荷量为的质量为的小球。假定两板足够长,板间电压可调,且始终为匀强电场。忽略电磁辐射
18.小球最初能在任意位置静止,则极板间场强大小__________。
19.两金属板在竖直平面内同时绕、顺时针旋转至图中虚线位置后,小球静止在与竖直方向夹角的位置。
(1)(计算)求当前的场强大小和下极板的电势。(结果均保留2位有效数字)
(2)若小球静止后,某时刻剪断细绳,小球未接触板前做
A.匀速直线运动 B.匀变速直线运动 C.变加速直线运动
D.匀速曲线运动 E.匀变速曲线运动 F.变加速曲线运动
20.两金属板在上述缓慢旋转至的整个过程中,小球始终在与竖直方向夹角的位置保持静止。
(1)在该过程中,小球的电势能
A.逐渐变大 B.逐渐变小 C.始终不变
D.先变大后变小 E.先变小后变大
(2)(论证)对(1)中的选择做出解释。
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